JP2008185181A - 流体軸受装置およびスピンドルモータ - Google Patents

Abstract

【課題】連通孔を有する流体軸受に大きな衝撃が加わっても流体軸受の軸受開口部から潤滑流体が流出しない軸受構成とした流体軸受装置および、その流体軸受を搭載したスピンドルモータを提供する。
【解決手段】スピンドルモータ１は、記録ディスク駆動装置のベース５に流体軸受装置２が直接的に取り付けられるものであって、流体軸受装置２と、ステータ８と、マグネット９とを備えている。流体軸受装置２は、ロータ部３と、それを回転自在に支持するスリーブ１３とを有する。マグネット９は、ステータ８に対向するようにロータ部３に固定され、ステータ８と協働して回転磁界を発生する。スリーブ１３は、スリーブ本体２２の段部２４に形成され、スラストフランジ１６と軸線方向にて対向する凸部２７を備えており、流体軸受装置２の軸受隙間で衝撃などにより発生する生じる高圧力Ｐを軽減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型化・薄型化を求められた場合、十分な軸受剛性を保ち、様々な環境下において潤滑剤漏れ防止が可能なスピンドルモータ用の流体軸受装置に関するものである。

近年、ハードディスク駆動装置（以下、ＨＤＤと記載する）に用いられているスピンドルモータには、玉軸受よりも静音性、振れ精度などに優れている流体軸受を用いることが主流となっている。流体軸受とは、固定体と回転体との間に潤滑流体（例えば、オイル、グリースなど）を介在させ、固定体もしくは回転体に形成された動圧発生溝により圧力を発生させ、その圧力により固定体と回転体を非接触に保持するというものである。

ＨＤＤの使用用途が、据え置き型のパソコンから携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型の製品に用いられてきているために、ＨＤＤに搭載されている流体軸受装置についても小型化、薄型化が求められてきている。流体軸受装置を小型化、薄型化するに伴い、流体軸受装置を設計するスペースも狭くなり、前述した据え置き型のパソコンなどに搭載されていた３．５インチ型ＨＤＤに搭載されていた流体軸受装置においては、十分な設計スペースが確保できていたが、携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型の製品に搭載される２．５インチ以下のＨＤＤでは、十分な設計スペースを確保することが困難になってきている。

その小設計スペースの中において、流体軸受装置に必要な潤滑流体を軸受内部に確実に保持する設計を行うことは、最も重要な項目となってきている。潤滑流体が不足することにより、固定体と回転体との間の動圧発生溝により圧力を発生する軸受隙間の潤滑剤不足が発生してしまい、固定体に対して回転体が擦れて焼付いてしまい、回転しなくなる。その結果、ＨＤＤからのデータ読み出し、書き込みができなくなるという不具合が生じてしまう。

携帯電話、モバイルプレーヤーなどの製品を使うエンドユーザーは、フラッシュメモリーなどと同様にＨＤＤは単なる製品を構成する１部品として考えている人が多く、また、ＨＤＤからのデータ読み出し、書き込みができなくなるという不具合が生じ易いと考えている人が少ない。そのため、一度、上述したような不具合が生じた場合、エンドユーザーがＨＤＤに保存したデータを失うことで、製品そのものの信用を失い兼ねない。つまり、流体軸受装置に必要な潤滑流体を軸受内部に確実に保持することは、流体軸受装置にとって最も重要な項目でもあり、ＨＤＤにとっても重要な項目となってきている。

現在の流体軸受装置の多くは、一端側閉塞、他端側開口の袋構造の流体軸受なので、外的な衝撃により、軸受内部にて大きな圧力差が生じた場合、その圧力差を解消するために、軸受内部の潤滑流体が、外部に流出してしまう可能性がある。その潤滑流体が外部に流出することを防止し、流体軸受装置に必要な潤滑流体を軸受内部に確実に保持するために、キャピラリーシール構造に関する検討、動圧発生溝の検討などの様々な検討が行われてきている。その様々な検討の中でも、軸受内部（袋構造内部）の圧力差を均一にするために、流体軸受装置を構成している軸受部材（スリーブ）に連通孔を形成している構造の適用が多くなってきている。（特許文献１〜３を参照。）
特開２００５−１４３２２７号公報 特開２００５−２５７０６９号公報 特開２００５−３０８０５７号公報

図５に図示されている従来のスピンドルモータ２０１および流体軸受装置２０２の構成は、シャフト２１４に連結されているスラストフランジ２１６の半径方向外周部分に位置する部分におけるスリーブ２１３に連通孔２２７の開口部が形成されている。この軸受構造では、連通孔２２７をスラストフランジ２１６より半径方向外側に設けているので、半径方向の軸受設計スペースに限界が生じてしまい、ステータコア２０６、マグネット２０９により形成される磁気回路部分の設計的な余裕度が小さくなり、小型化、薄型化に伴い、磁気回路設計の限界に近い状態で設計しなければならなく、小さな設計変更に対応することができないという課題がある。

一方、図６に図示されている従来のスピンドルモータ３０１および流体軸受装置３０２の構成においては、シャフト３１４に取付けられているスラストフランジ３１６の軸方向で対向している部分に位置するスリーブ３１３に連通孔３２７の開口部３２７ａが設けられている。この構成では、連通孔３２７をスリーブ３１３に設けることによる半径方向の小型化は可能になるのではあるが、衝撃などにより潤滑流体３１９が外部に漏れるという課題を有する。以下、その説明を行う。

連通孔３２７の開口部３２７ａが形成されているスリーブ３１３の段面３２４に対向するようにスラストフランジ３１６が配置されている。スラスト動圧軸受部３１８、ラジアル動圧軸受部３１７の動圧発生溝により生じる動圧により、回転体であるスラストフランジ３１６、シャフト３１４、ハブ３１２が浮上する。衝撃などが加わらない場合、浮上する力とマグネット３０９と軸方向に対向する磁性体３２９との間の吸引力のバランスで、連通孔３２７のフランジ側開口部３２７ａは、スラストフランジ３１６と接触しないようになっている。

また、ハブ３１２の突出部３１２ａの内周面３１２ｂとスリーブ３１３の外周面３１３ａとの間にて形成されているキャピラリーシール部３２１における潤滑流体３１９の表面張力と外気の空気圧との釣り合いにて潤滑流体３１９が外部に流出することを防止する設計となっている。

しかしながら、スラストフランジ３１６は、回転体の抜け止め部材としての役割もあり、落下時などに大きな衝撃力がモータ（流体軸受）に加わった際には、その吸引力によるバランスが崩れてしまい、連通孔３２７のフランジ側開口部３２７ａにてスラストフランジ３１６と段部３２４が面接触（面衝突）する。急激な面接触（面衝突）により、連通孔３２７に軸方向上側に向う高圧力部ΔＰが生じる。その高圧力部ΔＰは、連通孔３２７を経由してスリーブ上側端面へ伝わり、キャピラリーシール部３２１に伝わる。（軸受内部は、閉塞しているので、発生した高圧力部ΔＰは、圧力を解消するために大気圧環境であるキャピラリーシール部３２１に伝わる）その結果、キャピラリーシール部３２１の潤滑流体３１９の表面張力と外気の空気圧との釣り合いが崩れて、潤滑流体３１９が外部に流出してしまうという課題を有する。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、連通孔を有する流体軸受に大きな衝撃が加わっても流体軸受の軸受開口部から潤滑流体が流出しない軸受構成とした流体軸受装置および、その流体軸受を搭載したスピンドルモータを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の流体軸受装置は、一方側が開口され、他方側が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、前記スリーブと相対的に回転自在に前記軸受穴に挿入されたシャフトと、前記スリーブの閉塞側に収納されて、前記シャフトの端部に形成されている前記シャフト外径よりも径大な環状フランジ部と、前記シャフトに締結され、前記スリーブの開口部側を覆うようなカップ状のハブと、前記ハブの閉塞側内面と前記スリーブの開口部側端面との間に、前記スリーブの開口部側端面を覆い、前記スリーブの開口部側端面との間で空間を形成するように配置された環状カバー部材とを有し、前記空間に対向している前記スリーブの開口部側の端面に形成された第１の開口部と、前記スリーブにおける前記フランジ部との対向面に形成された第２の開口部とを有する連通孔と、前記シャフトと前記スリーブと前記環状カバー部材の隙間および前記連通孔には潤滑流体が介在し、前記第２の開口部が形成されている面には、前記第２の開口部よりも半径方向内側に形成された前記フランジ部側に突出している凸部を形成したことを特徴としたものである。

また、本発明は、一方が開口され、他方が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、前記スリーブと相対的に回転自在に前記軸受穴に挿入されたシャフトと、前記スリーブの閉塞側に収納されて、前記シャフトの端部に形成されている前記シャフトの外径よりも径大な環状フランジ部と、前記シャフトに締結され、前記スリーブの開口部側を覆うハブと、前記シャフトと前記スリーブと前記ハブとの隙間には潤滑流体が介在し、前記スリーブの開口部側の端面に形成された第１の開口部と、前記スリーブにおける前記フランジ部と対向している前記ハブ側の面に形成された第２の開口部を有する連通孔と、前記スリーブの第２の開口部よりも半径方向内側に形成された前記フランジ部側に突出している凸部を形成したことを特徴としたものである。

この流体軸受装置では、流体軸受に大きな衝撃が加わってもスリーブに形成されている環状の凸部とフランジ部との間で接触することにより、連通孔が形成されているスリーブの面とフランジ部が接触しなくなり、連通孔に対して大きな衝撃による急激な高圧力部は生じなくなり、連通孔を通じて軸受開口部から潤滑流体を外部へ流出することが生じなくなる。

さらに、本発明の流体軸受装置において、スリーブとフランジ部にて形成される隙間の関係が、式（１）を満足することを特徴としたものである。

Ｄ＞Ｃ＞Ａ＋Ｂ・・・（式１）
Ａ：凸部とフランジ部の開口側面との軸線方向隙間
Ｂ：フランジ部の閉塞側面とスリーブの軸線方向隙間
Ｃ：フランジ部外周面とスリーブの内周面との軸線方向の隙間
Ｄ：スリーブの段部とフランジ部の開口側面との軸線方向隙間
この流体軸受装置では、隙間の広い部分から狭い部分へと潤滑流体が流れる毛細管力により、ラジアル軸受部に連結しているスリーブの凸部とフランジ部の隙間と、スラスト軸受部が形成されているフランジ部とスラストプレートの隙間に潤滑剤を供給することとなり、潤滑剤が蒸発などにより減少する軸受寿命が近づいた際に、軸受部（隙間）に潤滑流体が行渡ることとなり、軸受寿命近傍での回転体と固定体の磨耗を防止することが可能となり、信頼性の向上になる。

また、本発明のスピンドルモータは、上述した流体軸受装置を搭載したものであり、流体軸受装置の寿命を左右する潤滑流体を確実に流体軸受内部に保持することが可能となる。

本発明の流体軸受装置およびスピンドルモータによれば、従来のＨＤＤの使用用途である据え置き型のパソコンとは異なる携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型の製品に用いられ、急激な衝撃が加わったとしても、流体軸受装置の潤滑流体を確実に保持することが可能となり、小型、薄型に適した流体軸受装置の設計が可能となる。

以下に、本発明の流体軸受装置およびスピンドルモータの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１および、図２を用いて本発明の第１の実施例について説明する。

図１は、本発明の第１の実施例における流体軸受装置２およびそれを搭載しているスピンドルモータ１の断面図を示す。また、図２は、流体軸受装置２の拡大図を示す。

本実施形態の説明では、便宜上、図１、図２の上下方向を「軸線方向上下側方向」とするが、スピンドルモータ１の実際の取り付け状態における方向を限定するものではない。

スピンドルモータ１は、主に、ロータ部３と、ロータ部３を回転自在に支持するための流体軸受装置２と、ステータ部４とを備えている。ステータ部４は、ベース５に固定されたステータコア６及びそれに巻線されたコイル７とからなるステータ８を有する。また、ロータ部３は、ステータ８に半径方向隙間を介して位置するマグネット９を有する。ステータ８とマグネット９とは、協同して回転磁界を発生することが可能であり、これらがロータ部３に対して回転力を与えるための磁気回路部となっている。ベース５の略中央部には、軸線方向に開口している孔１０が形成されている。孔１０の縁には、軸線方向上側に延びる筒状部１１が形成されている。

ロータ部３は、流体軸受装置２を介してベース５に回転自在に支持される部材である。ロータ部３は、外周部に記録ディスク（図示しない）が搭置されるハブ１２と、ハブ１２の内周側に位置し、流体軸受装置２を介してスリーブ１３に軸支されるシャフト１４とから主に形成されている。

ハブ１２は、スリーブ１３を上方から覆うように近接して配置されたカップ形状の部材である。ハブ１２は、主に、円板状部１２ａと、その外周縁において軸線方向下側に伸びる外周側筒状部１２ｂとを有している。円板状部１２ａの中心孔１２ｃには後述のシャフト１４が嵌合される。また、外周側筒状部１２ｂの外周面には接着手段などによってマグネット９が固定されており、外周面には記録ディスク（図示しない）が嵌合される。

マグネット９は、ステータ８に半径方向に隙間を介して対向している。そして、ステータ８のコイル７に通電すると、ステータ８とマグネット９との電磁相互作用が発生する。これにより、ロータ部３にトルクが発生する。

シャフト１４の軸線方向上側端部は、ハブ１２の中心孔１２ｃ内に嵌合されている。シャフト１４のシャフト本体１５には、スラストフランジ１６が固定されている。つまり、シャフト１４は、円柱形状のシャフト本体１５とスラストフランジ１６とから構成されていることになる。

流体軸受装置２は、ロータ部３をステータ部４に対して、回転自在に支持するための軸受部分である。流体軸受装置２は、より具体的には、ロータ部３に固定されたシャフト１４と、ベース５に固定されシャフト１４を回転自在に支持するスリーブ１３とから主に構成されている。

流体軸受装置２は、動圧発生部としてラジアル軸受部１７と、スラスト軸受部１８とを有している。さらに、各軸受部内の潤滑流体１９は、シャフト本体１５の外周面１５ａとスリーブ１３の軸線方向上側端部にスリーブ１３を覆うように配置されているカバー部材２０の内周面２０ａとの間に形成されたキャピラリーシール部２１によってシールされている。また、各軸受部１７、１８を構成する間隙は完全に潤滑剤１９が満たされており、キャピラリーシール部２１のみにて界面を形成し、外気に通じるいわゆるフルフィル構造となっている。

スリーブ１３は、略中空円筒状のスリーブ本体２２と、スリーブ本体２２の下部を閉鎖する円板状のスラストプレート２３とから構成されている。スリーブ本体２２は、その中心を軸線方向に延びる貫通孔を有しており、そこには内周面２２ａが形成されている。スラストプレート２３は、円形の板状部材であり、スリーブ本体２２の下端に固定されることにより貫通孔の下端開口を閉鎖している。

スリーブ本体２２の下端側には、内周面２２ａから連続する段部２４が形成されている。段部２４は、スリーブ本体２２の内周面２２ａと、内周面２２ａより径大な内周面２２ｂとの間に形成されており、後記するシャフト１４のスラストフランジ１６を収容するための環状の凹部空間を確保している。また、段部２４の下方は、スラストプレート２３によって閉ざされている。以上から、スリーブ１３は、スリーブ本体２２の内周面１２２ａにより形成された柱状中空部と、スリーブ本体２２の段部２４とスラストプレート２３とによって形成された円板状中空部とを形成していることになる。

シャフト１４のシャフト本体１５は、概ね、スリーブ１３の貫通孔に沿って柱状中空部に配置される。シャフト本体１５の外周面１５ａは、スリーブ本体２２の内周面２２ａに対して半径方向に微少間隙を介して対向している。スラストフランジ１６は、スリーブ１３の円板状中空部に配置されている円板状の部分である。

スリーブ本体２２の内周面２２ａには、シャフト１４の回転に伴い潤滑油１９中に動圧を発生するためのヘリングボーン状の動圧発生用溝２５が形成されている。動圧発生用溝２５は回転方向に並んだ複数の溝であり、各溝は回転方向に対して相反する方向に傾斜する一対のスパイラル溝を連結してなる略「く」の字状の溝である。このように、スリーブ１３のスリーブ本体２２の内周面２２ａと、シャフト１４のシャフト本体１５の外周面１５ａと、その間の潤滑油１９とによって、ラジアル軸受部１７が軸線方向に構成されている。このラジアル軸受部１７では、流体動圧は動圧発生用溝の連結部において極大となるように（ジャーナル部中心側に向かう流動をオイルに促すように）、アンバランス形状になっている。

スラストフランジ１６のスラスト軸受部１８を形成しているスラスト面１６ａには、シャフト１４の回転に伴い潤滑油１９中に動圧を発生するためのスパイラル状の動圧発生用溝２６が形成されている。動圧発生用溝２６は回転方向に並んだ複数の溝であり、回転時にロータ部３をスラスト方向から支持する。このように、スラストフランジ１６のスラスト軸受部１８を形成している面１６ａと、スラストプレート２３と、その間の潤滑油１９によって、スラスト軸受部１８が形成されている。また、動圧発生用溝２６は、スラストフランジ１６の表面に形成されていてもよい。

キャピラリーシール部２１は、ラジアル軸受部１７からの潤滑油１９の漏れを防止するための構造であり、スリーブ本体２２の上端部付近において、カバー部材２０の内周面２０ａとシャフト本体１５の外周周面１５ａとによって構成されている。より具体的に説明すると、キャピラリーシール部２０は、カバー部材２０の内周側面に設けられた傾斜面２０ｂにより構成されている。傾斜面２０ｂは、シャフト本体１５の外周面１５ａとの間の空隙が軸線方向外側に向かって拡大するように形成されている。以上に述べた構造より、流体軸受装置２に保持された潤滑油１９の表面張力と外気の空気圧等とが釣り合うことにより、潤滑油１９が流体軸受装置２の外部に移動するのが抑制される。

このスピンドルモータ１のスリーブ本体２２のスラストフランジ１６と軸線方向にて対向する段部２４には、スリーブ本体２２の上端面２２ｃとカバー部材２０の内周部に設けられた凹部２０ｃの内側面２０ｄとにより形成されている空間に通じている連通孔２７の開口部２７ａが形成されている。連通孔２７の開口部２７ａより半径方向内側に位置する段部２４には、環状の凸部２８が形成されている。

このように、一端開口型の流体軸受装置２を備えたスピンドルモータ１にて、スリーブ１３の段部２４に凸部２８を形成しているために、回転体であるロータ部３に、急激な外的衝撃が加わった際に軸受隙間に生じる高圧力部ΔＰにより、キャピラリーシール部２１から潤滑流体１９が漏洩することを防止することが可能となる。

具体的に、凸部２８を形成することで、急激な外的衝撃が加わった際に、潤滑流体１９が漏洩することを防止する点に関して説明する。

回転体であるロータ部３に、急激な外的衝撃が加わった際に軸受隙間に生じることで、シャフト１４つまり、スラストフランジ１６が、軸線方向上側に移動する。スラストフランジ１６が急激に移動することで、スラストフランジ１６と段部２４との間に高圧力部ΔＰが生じる。従来の流体軸受装置では、段部２４に凸部２８が形成されていないので、高圧力部ΔＰは、スラストフランジ１６の外周面と内周面２２ｂとの間、ラジアル軸受部隙間、または、連通孔２７の開口部２７ａの３方向に分散しようとする。

しかしながら、ラジアル軸受部隙間では、動圧発生用溝２５により動圧が発生しているために、圧力が高くなっており、高圧力部ΔＰが分散した圧力が遮られてしまう。また、スラストフランジ１６の外周面と内周面２２ｂとの間に分散する高圧力部ΔＰの分散した圧力は、スラストフランジ１６とスラストプレート２３との間に形成されたスラスト軸受部１８の動圧発生用溝２６により動圧が発生しているために、移動が遮られてしまう。その結果、高圧力部ΔＰは、連通孔２７の開口部２７ａに伝播することとなる。

流体軸受装置２では、動圧軸受部にて動圧（圧力）を発生しているために、軸受隙間全体が外気圧よりも高圧力となっているので、連通孔２７を伝播してスリーブ１３の上端面２２ｃとカバー部材２０の内側面２０ｄで形成されている空間に向かった高圧力部ΔＰは、圧力が低い外気圧側である軸受開口部であるキャピラリーシール部２１に向かって伝播する。

また、スラストフランジ１６が、軸線方向上側に移動することで、従来の流体軸受装置のへリングボーン形状の動圧発生溝が形成され、スラスト軸受部を形成しているスラストフランジ１６とスラストプレート２３との間に負圧部分が発生する。負圧部分が発生することで、軸受隙間に充填されていた潤滑流体１９が押し出される。その結果、キャピラリーシール部２１の液面が外気側に移動する。液面が外気側に移動すると、潤滑油１９の表面張力と外気の空気圧との釣り合いが崩れてしまい、潤滑流体１９をシールする力が低下してしまう。

その結果、シールする力が低下ししている状態であるキャピラリーシール部２１に向かって伝播してきた高圧力部ΔＰにより、潤滑流体１９が押し出されて、軸受外部へと漏洩してしまう。

しかしながら、段部２４に凸部２８を形成することで、スラストフランジ１６が急激に移動することで生じる高圧力部ΔＰ１は、スラストフランジ１６と凸部２８との間にて生じることとなる。高圧力部ΔＰ１は、連通孔２７に伝播する前に、凸部２８と段部２４にて形成されているスラストフランジ１６と凸部２８との隙間よりも大きな凹空間を通過することにより、その圧力が緩和される。その結果、キャピラリーシール部２１に向かって伝播する高圧力部ΔＰ１も緩和される。

また、スラスト軸受部１８の動圧発生溝２６がスパイラル形状となっているために、スラストフランジ１６とスラストプレート２３との間に負圧部分が発生したとしても、常に、回転軸中心方向に潤滑流体１９を押し出すようになっているので、キャピラリーシール部２１の液面が外気側に移動する前に、負圧部分は、直ぐに消滅してしまう。

以上より、段部２４に段部２４に凸部２８を形成することで、潤滑流体１９が、キャピラリーシール部２１から漏洩することが可能となった。

更に、各軸受隙間の関係を（式１）を満足する寸法にすることで、急激な外的衝撃が加わった際に、潤滑流体１９が漏洩することを防止でき、且つ、より高寿命である流体軸受装置および、その流体軸受装置を搭載したスピンドルモータを提供することが可能となる。

Ｄ＞Ｃ＞Ａ＋Ｂ・・・（式１）
Ａ：凸部２８とスラストフランジ１６の軸線方向隙間
Ｂ：スラストフランジ１６とスラストプレート２３の軸線方向隙間
Ｃ：スラストフランジ１６とスリーブ本体２２の内周面２２ｂとの軸線方向の隙間
Ｄ：段部２４とスラストフランジ１６の軸線方向隙間
具体的には、Ａ＋Ｂ＝０．０２０ｍｍ、Ｃ＝０．１００ｍｍ、Ｄ＝０．１２５ｍｍとした。Ｄを最大隙間とする（式１）を満足している上述した寸法にすることで、急激な外的衝撃が加わった際に、潤滑流体１９が隙間の広い箇所から狭い箇所へと移動する毛細管力が働くこととなり、スラストフランジ１６とスラストプレート２３との間に負圧部分が発生したとしても、その負圧部分に潤滑流体１９が流れることとなり、負圧の発生を抑制」することとなり、キャピラリーシール部２１の液面変動を防止することが可能となる。

更に、長時間モータを使用する（ライフエンド近傍になる）と潤滑流体１９は、蒸発などによりその重量は減少する。しかしながら、(式１)を満足していることにより、流体軸受装置２の動圧を発生する部分に最後まで潤滑流体１９が必ず充填されていることとなり、従来の軸受装置よりもより、高寿命化が可能となる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２のスピンドルモータの断面図を、図４は、実施の形態２のスピンドルモータに搭載されている流体軸受装置の断面図を示す。また、図３および図４において、実施の形態１と同様の効果を奏でる部分については、同様の番号を付与するものとし、図３への記載は省略するものとする。

図３において、流体軸受装置２は、動圧発生部としてラジアル軸受部１７と、スラスト軸受部１８とを有している。さらに、各軸受部内の潤滑剤１９は、スリーブ１３の外周面２２ｄとハブ１２の内周側円筒状部１２ｄの内周面との間に形成されたキャピラリーシール部２１によってシールされている。また、各動圧軸受部１７、１８を構成する間隙は完全に潤滑流体１９が満たされており、キャピラリーシール部２１のみにて界面を形成し、外気に通じるいわゆるフルフィル構造となっている。

キャピラリーシール部２１は、軸受隙間からの潤滑流体１９の漏れを防止するための構造であり、スリーブ本体２２の上端部付近において、スリーブ本体２２の外周面２２ｄとハブ１２の内周側筒状部１２ｄの内周面１２ｅとによって構成されている。より具体的に説明すると、キャピラリーシール部２１は、スリーブ本体２２の上端部外周面に設けられた傾斜部２２ｅにより構成されている。傾斜部２２ｅは、内周側筒状部１２ｄの内周面１２ｆとの間の空隙が軸線方向下側に向かって拡大するように形成されている。以上に述べた構造より、流体軸受装置２に保持された潤滑流体１９の表面張力と外気の空気圧等とが釣り合うことにより、潤滑流体９が流体軸受装置２の外部に移動するのが抑制される。

以上のように、実施の形態1の構成と異なるところは、スリーブ１３の外周面２２ｄとハブ１２の内周側円筒状部１２ｄの内周面との間に形成されたキャピラリーシール部２１によってシールされている点である。
（以下、実施の形態１と同様とする）

本発明にかかる流体軸受装置およびスピンドルモータは、携帯電話、モバイルプレーヤーなどの小型、薄型の製品に用いられ、急激な衝撃が加わったとしても、流体軸受装置の潤滑流体を確実に保持することが可能となり、小型、薄型に適した流体軸受装置の設計が可能となり、磁気記録ディスク装置などのスピンドルモータ等として有用である。

また、本発明にかかる流体軸受装置およびスピンドルモータ、流体軸受装置の潤滑流体を確実に保持することが必要な光磁気ディスク駆動装置などのスピンドルモータ等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるスピンドルモータの断面図 本発明の実施の形態１における流体軸受装置の断面図 本発明の実施の形態２におけるスピンドルモータおよび流体軸受装置の断面図 従来のスピンドルモータの断面図 別の従来のスピンドルモータの断面図

符号の説明

１、２０１、３０１ スピンドルモータ
２、２０２、３０３ 流体軸受装置
３、ロータ部
４ ステータ部
５ ベース
６、２０６ ステータコア
７ コイル
８ ステータ
９、２０９ マグネット
１０ 孔
１１ 筒状部
１２、３１２ ハブ
１２ａ、３１２ａ 円板状部
１２ｂ、３１２ｂ 外周側筒状部
１２ｃ 中心孔
１３、２１３、３１３ スリーブ
１３ａ、３１３ａ 外周面
１４、２１４、３１４ シャフト
１５ シャフト本体
１５ａ 外周面
１６、２１６、３１６ スラストフランジ
１６ａ スラスト面
１７、３１７ ラジアル軸受部
１８、３１８ スラスト軸受部
１９、３１９ 潤滑流体
２０ カバー部材
２０ａ 内周面
２０ｂ 傾斜面
２０ｃ 凹部
２０ｄ 内側面
２１、３２１ キャピラリーシール部
２２ スリーブ本体
２２ａ、２２ｂ 内周面
２２ｃ 上端面
２３ スラストプレート
２４、３２４ 段部
２５、２６ 動圧発生用溝
２７、２２７、３２７ 連通孔
２７ａ、３２７ａ 開口部
２８ 凸部
３２９ 磁性体

Claims (4)

1. 一方側が開口され、他方側が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、
   前記スリーブと相対的に回転自在に前記軸受穴に挿入されたシャフトと、
   前記スリーブの閉塞側に収納されて、前記シャフトの端部に形成されている前記シャフト外径よりも径大な環状フランジ部と、
   前記シャフトに締結され、前記スリーブの開口部側を覆うようなカップ状のハブと、
   前記ハブの閉塞側内面と前記スリーブの開口部側端面との間に、前記スリーブの開口部側端面を覆い、前記スリーブの開口部側端面との間で空間を形成するように配置された環状カバー部材とを有し、
   前記空間に対向している前記スリーブの開口部側の端面に形成された第１の開口部と、前記スリーブにおける前記フランジ部との対向面に形成された第２の開口部とを有する連通孔と、
   前記シャフトと前記スリーブと前記環状カバー部材の隙間および前記連通孔には潤滑流体が介在し、
   前記第２の開口部が形成されている面には、前記第２の開口部よりも半径方向内側に形成された前記フランジ部側に突出している凸部を形成したことを特徴とする流体軸受装置。
2. 一方が開口され、他方が閉塞された軸受穴を有するスリーブと、
   前記スリーブと相対的に回転自在に前記軸受穴に挿入されたシャフトと、
   前記スリーブの閉塞側に収納されて、前記シャフトの端部に形成されている前記シャフトの外径よりも径大な環状フランジ部と、
   前記シャフトに締結され、前記スリーブの開口部側を覆うハブと、
   前記シャフトと前記スリーブと前記ハブとの隙間には潤滑流体が介在し、
   前記スリーブの開口部側の端面に形成された第１の開口部と、前記スリーブにおける前記フランジ部と対向している前記ハブ側の面に形成された第２の開口部を有する連通孔と、
   前記スリーブの第２の開口部よりも半径方向内側に形成された前記フランジ部側に突出している凸部を形成したことを特徴とする流体軸受装置。
3. 前記スリーブと前記フランジ部にて形成される隙間の関係が、式（１）を満足していることを特徴とする請求項１〜２記載の流体軸受装置。
   Ｄ＞Ｃ＞Ａ＋Ｂ・・・（式１）
   Ａ：凸部とフランジ部の開口側面との軸線方向隙間
   Ｂ：フランジ部の閉塞側面とスリーブの軸線方向隙間
   Ｃ：フランジ部外周面とスリーブの内周面との軸線方向の隙間
   Ｄ：スリーブの段部とフランジ部の開口側面との軸線方向隙間
4. 請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の流体軸受装置を搭載したことを特徴とするスピンドルモータ。
   

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